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仿生機(jī)器人有何作用?北京大學(xué)教授給出答案

時(shí)間:2022-10-24 15:42:16來(lái)源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?當(dāng)下,在北京大學(xué)未名湖里,也有一群倏爾遠(yuǎn)逝、往來(lái)翕忽的魚(yú)兒,領(lǐng)頭的那只體型明顯大過(guò)同伴,靈活地?cái)[動(dòng)著身體。眼尖的學(xué)生越瞅越覺(jué)不對(duì)勁兒,好奇地將它從水里撈出,掂在手里,才發(fā)現(xiàn)它并非鮮活之魚(yú),而是由冰涼的機(jī)器零件組裝的仿真魚(yú)。

  二十余年來(lái),北京大學(xué)工學(xué)院教授謝廣明團(tuán)隊(duì)聚焦仿生機(jī)器人,不斷探索機(jī)器人水下作業(yè)領(lǐng)域,科研成果頗豐。而被他精心“養(yǎng)育”的機(jī)器魚(yú),不僅可以像真魚(yú)一樣,在水里游動(dòng)、感知環(huán)境、相互交流,還被科技賦予了許多“特異功能”——安上攝像頭就是一臺(tái)水下探測(cè)儀,可以清晰地給水下環(huán)境拍照,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸;裝上抓手就能代替潛水員,下潛到人類(lèi)無(wú)法到達(dá)的深度,即使在惡劣渾濁的水下環(huán)境中,也可以通過(guò)觸覺(jué)感知能力抓取物體;還能在魚(yú)群中“以假亂真”,引導(dǎo)魚(yú)群游向適宜的水域……

  “水污染,尤其是塑料污染,是一個(gè)巨大的問(wèn)題。受影響的不僅僅是海洋,還有河流、溪流、湖泊和池塘。這使得這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的解決方案,”Mackintosh表示?!拔业脑O(shè)計(jì)重點(diǎn)是在其功能上具有多功能性。還有什么比生活在水體中的生物更能解決水體的問(wèn)題呢?魚(yú)類(lèi)適應(yīng)它們的環(huán)境,而鰓是自然界中一種不可思議的機(jī)制,專(zhuān)門(mén)用來(lái)過(guò)濾氧氣進(jìn)入血液--所以我的設(shè)計(jì)以此為基礎(chǔ),目的是為微塑料創(chuàng)造一個(gè)過(guò)濾器。”

  國(guó)產(chǎn)察打一體型四足機(jī)器人在2018年11月的第十二屆珠海航展中,有國(guó)內(nèi)軍工單位推出了可用于戰(zhàn)場(chǎng)偵察以及彈藥物資載運(yùn)的小型軍用四足機(jī)器人。同時(shí)有消息稱(chēng)國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)正在研制可背負(fù)武器裝備、具備作戰(zhàn)能力的四足機(jī)器人,這一消息遠(yuǎn)早于美國(guó)“特殊用途無(wú)人步槍”仿生機(jī)器人的面世時(shí)間。不久前,有國(guó)內(nèi)某機(jī)器人研發(fā)機(jī)構(gòu)公開(kāi)展示了該單位自主研制的四足戰(zhàn)斗機(jī)器人系列“紅翼前鋒戰(zhàn)斗機(jī)器犬”,從公開(kāi)報(bào)道中的視頻圖像看,其尺寸大小與市面上常見(jiàn)的玩具機(jī)器狗相當(dāng),因而估計(jì)載重能力并不大,但能夠滿(mǎn)足安裝偵察設(shè)備以及輕武器的要求。據(jù)介紹,該系列戰(zhàn)斗機(jī)器犬有三種型號(hào),可通過(guò)模塊化改裝分別搭載不同任務(wù)載荷,其一為配備有激光雷達(dá)、熱成像儀、夜視儀和戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本型(偵察型),其二為背負(fù)95式自動(dòng)步槍的輕武器型,其三為搭載9聯(lián)裝榴彈發(fā)射器的重火力型。

  麻省理工學(xué)院的機(jī)器梭子魚(yú),是世界上第一個(gè)能夠自由游動(dòng)的機(jī)器魚(yú)。它大部分是由玻璃纖維制成的,上覆一層鋼絲網(wǎng),最外面是一層合成彈力纖維。尾部由彈簧狀的錐形玻璃纖維線(xiàn)圈制成,從而使這條機(jī)器梭子魚(yú)既堅(jiān)固又靈活。一臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)為這條機(jī)器魚(yú)提供動(dòng)力。

  機(jī)器蛙腿的膝部裝有彈簧,能像青蛙那樣先彎起腿,再一躍而起。機(jī)器蛙在地球上一躍的最遠(yuǎn)距離是2.4米;而在火星上,由于火星的重力大約為地球的1/3,機(jī)器蛙的跳遠(yuǎn)成績(jī)則可遠(yuǎn)達(dá)7.2米,接近人類(lèi)的跳遠(yuǎn)世界紀(jì)錄。因此它不會(huì)再像2007年的火星越野車(chē)那樣在一塊小石頭面前一籌莫展了。機(jī)器金槍魚(yú)是麻省理工學(xué)院自“查理”之后在機(jī)器魚(yú)研制方面取得的最新成果。這個(gè)新原型擁有柔軟的身體,體內(nèi)只裝有1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)以及6個(gè)移動(dòng)部件,使其能夠在更大程度上模擬真實(shí)魚(yú)的移動(dòng)。

  仿人機(jī)器人不僅是一個(gè)國(guó)家高科技綜合水平的重要標(biāo)志,也在人類(lèi)生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。由于仿人機(jī)器人具有人類(lèi)的外觀特征,因而可以適應(yīng)人類(lèi)的生活和工作環(huán)境,代替人類(lèi)完成各種作業(yè)。它不僅可以在有輻射、粉塵、有毒的環(huán)境中代替人們作業(yè),而且可以在康復(fù)醫(yī)學(xué)上形成動(dòng)力型假肢,協(xié)助癱瘓病人實(shí)現(xiàn)行走的夢(mèng)想。

標(biāo)簽: 機(jī)器人

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